TYJL-TR9型计算机联锁系统

请输入课题讲师：TYJL-TR9型计算机联锁系统版权所有目录1:DS6-11型计算机系统结构2:DS6-11型计算机系统的主要特点4:DS6-11型计算机系统的接口电路5:双机切换及条件电源控制电路6:DS6-11型计算机联锁系统的软件构成及功能

3:DS6-11型计算机系统的组成及功能7：DS6-11型计算机联锁系统的故障处理1:DS6-11型计算机系统结构back第一讲1:DS6-11型计算机系统结构系统采用多机分布式结构，有控制台子系统、监测子系统、联锁子系统、网络通信子系统和输入输出接口电路五部分组成。控制显示分机(上位机)采用双机冷备的方式，联锁机A和联锁机B组成双机热备系统，监测分机(电务维修机)一般为单机。各子系统的计算机统一为PC总线工业控制机。输入输出接口均采用光电耦合设备实现计算机系统与外电路的电气隔离。1:DS6-11型计算机系统结构系统采用局域网通信方式实现各子系统间的通信联络，为提高系统通信的可靠性，采用双重冗余网络结构，每一台计算机均安装两块网卡对应有两个接点地址，保证有一个网络或网卡故障时不影响系统的正常通信。2:DS6-11型计算机系统的主要特点

DS6-11型计算机联锁系统采用具有高可靠性的工业控制微机，运用网络通信技术构成多机分布式控制系统。联锁子系统采用动态冗余的双机热备结构，具有故障自动切换和人工切换功能，满足系统高可用性要求。联锁软件采用双份编码，模块化和结构化设计。程序设计标准化。安全输出采用动态驱动方式。表示信息输入采用动态编码方式，满足故障导向安全要求。人机界面具有多种可选的操作方法和表示方式。操作方法可选按钮盘、数字化仪或鼠标。站场表示可选图形显示器（CRT）或光带表示盘。系统具有完善的自检测和故障诊断功能，并可提供远程监视，为设备维护提供有力的技术支持。系统具有与其它信息系统联网交换信息的能力。第二讲2:DS6-11型计算机系统的主要特点

安全输出采用动态驱动方式。表示信息输入采用动态编码方式，满足故障导向安全要求。人机界面具有多种可选的操作方法和表示方式。操作方法可选按钮盘、数字化仪或鼠标。站场表示可选图形显示器（CRT）或光带表示盘。系统具有完善的自检测和故障诊断功能，并可提供远程监视，为设备维护提供有力的技术支持。系统具有与其它信息系统联网交换信息的能力。3:DS6-11型计算机系统的组成及功能

2.1控制台子系统如图，控制台子系统由控制显示分机A、B(也称控显分机)、操纵设备、站场显示设备、控显机转换箱等组成。这部分设备的主要功能一是采集按钮操作信息；二是采集联锁机发来的站场设备的状态信息和控制命令输出的回读信息。从而控制显示器显示站形、操作及报警信息。第三讲3:DS6-11型计算机系统的组成及功能

3:DS6-11型计算机系统的组成及功能

控显机在出厂时所配置的软盘驱动器、硬盘驱动器、键盘接口等，在系统调试开通后均从系统配置中删除，禁止使用。以防止操作错误影响系统的正常工作。主机板上除安装有CPU等芯片外，另有半导体插座安装了FLASH芯片用于固化程序。A、B两块AN-550BT网卡的接点地址分别为“05H”和“06H”，用于实现网络通信。3:DS6-11型计算机系统的组成及功能

操纵设备有鼠标、数字化仪或按钮盘三种。采用数字化仪操作时，控显机通过串行接口与数字化仪连接。采用按钮盘操作时，控显机内安装按钮采集接口板，采用矩阵扫描方式采集按钮操作信息。鼠标通过串行接口与控显机联接，它可以作为辅助工具与数字化仪或按钮盘配合使用，也可作为唯一的操作设备，完成各种操作。3:DS6-11型计算机系统的组成及功能

显示设备可以采用高分辨率的图形显示器或液晶显示器，也可以采用光带式表示盘。采用图形显示器时，控显机内必须安装图形显示卡，较大的站形需采用两台甚至三台显示器。采用光带表示盘时，表示盘的计算机通过串行接口与控显机连接。3:DS6-11型计算机系统的组成及功能

控显机转换箱用来完成A、B两控显分机的接口与操作和表示设备的自动切换，以实现一套操作设备在不同时刻驱动两台机器、两台机器共用一套显示设备的目的。图3、4分别是转换箱的正面和背面图：此外，控显机箱内还安装了语音发生器，用于产生故障报警和操作提示的语音信号。3:DS6-11型计算机系统的组成及功能

2.2监测子系统如图5所示，监测子系统主要由模拟量采集接口、监测分机及外部设备(键盘、打印机、显示器)等组成。它的主要功能一是实现对联锁系统设备及开关量的监测；二是完成对信号设备模拟量的检测。关于监测机的监测功能后面详述。监测分机主要由工控机芯片的主机板、两块局域网接口板(网卡)可读写数据的电子盘（892）、显示卡和打印机接口组成。电子盘除了固化程序外，主要用来保存监测期限内系统的各种监测数据，以便调用和查询。模拟量采集接口完成模拟量的信号的采集和A/D转换，通过串行接口将数字化的模拟量信息发送给监测机。外部设备有键盘、显示器和打印机，可为维护人员提供各种显示信息，也可将所需的内容打印出来。监测子系统可通过串行通信接口实现与DMIS、CTC等远程系统的联机通信。2.3联锁子系统联锁子系统由两台联锁机组成。联锁机通过开关量输入接口采集现场信号设备的状态信息，由网络接收控显分机发来的操作命令信息，经过联锁运算形成控制命令，通过开关量输出接口驱动有关继电器，实现对道岔和信号机的控制。联锁机的硬件组成如图6所示，两台联锁机的配置完全相同。每个联锁机箱内主要安装有主机板，两块局域网卡(A机的接点网址为“01H”和“02H”，B机的接点网址为“03H”和“04H”)，一块PLD电子虚盘卡用于固化联锁程序。此外，根据车站的规模联锁机箱内安装有若干块PCL—7122开关量输入输出接口板与光电隔离板连接。4:DS6-11型计算机系统的接口电路DS6-11微机联锁与室外信号设备之间的结合，目前采用继电电路。主要有信号点灯电路，道岔控制电路，轨道电路，64D半自动闭塞或自动闭塞电路，及其他结合电路。第四讲保留的继电器,信号电路有LXJ、DXJ、YXJ、TXJ、ZXJ、FXJ、DJ、2DJ；道岔控制电路有DCJ，FCJ，1DQJ，2DQJ，DBJ，FBJ；轨道继电器GJ等。这些继电器中除GJ、DBJ、FBJ外，均由微机输出的控制命令驱动。在64D半自动闭塞电路中,JSBJ、FSBJ、BSAJ、FUAJ、SGAJ由微机输出控制。其他保留原有电路不变。本系统每组道岔设一个道岔允许操纵继电器YCJ。用YCJ的一组前接点接在道岔启动电路的KZ回路中。YCJ平时处于落下状态。转换道岔时，若该道岔区段在解锁状态,微机在输出道岔操纵命令的同时输出YCJ吸起命令。道岔转换到位后，微机停止输出，YCJ落下。微机通过有关继电器的空闲接点取得相应设备状态的表示信息。微机从64D电路采集JSBJ、FSBJ、KTJ、XZJ、SGAJ、BSAJ、FUAJ和64D表示灯电路的状态。自动闭塞车站,微机采集ILQJ、2LQJ、1JGJ、2JGJ的状态。应急盘是在微机系统发生故障时提供的应急操作手段。应急盘是一项可选设备。应急盘上设有道岔单操按钮,引导总锁闭按钮,引导信号按钮。道岔定、反位表示灯，引导总锁闭和引导信号表示灯。在应急盘上可实现单操道岔,确认道岔位置,办理引导总锁闭，开放引导信号。为了完成控制台上的有关表示功能,需要采集移频故障，灯丝断丝，熔丝报警，主、付电源等状态信息。表示信息采集接口本系统表示信息的采集采用动态编码输入方式。微机产生15种不同编码的脉冲信号，每种编码信号有8位脉冲。依次称为状态1、状态2、...状态15(下面用符号ZT1...ZT15表示)。规定每一种编码信号表示某种信号设备的一种状态。例如：规定ZT1表示道岔定位，ZT2表示道岔反位，ZT3表示轨道空闲等等。这些脉冲信号由微机的一组输出接口发出，送到组合架上，连接到被采集继电器的空闲接点组的前、后接点上，通过中间接点返回到微机的输入接口。微机根据读入信号的编码判断继电器的状态。在双机热备系统中，二套联锁机采集表示信息各用一组接点。各自产生自己的状态码信号，（ZT1A...ZT15A和ZT1B...ZT15B）送到各自的采集接点组上。2．1表示信息编码信号输出接口

KZ24V微机输出接口

ZT1A/B

ZT15A/B十五种状态码的定义如下：状态码1（ZT1）：表示道岔定位；状态码2（ZT2）：表示道岔反位；状态码3（ZT3）：表示轨道空闲；状态码4（ZT4）：表示轨道占用；状态码5（ZT5）：表示调车信号开放；状态码6（ZT6）：表示调车信号关闭；状态码7（ZT7）：表示列车信号开放绿灯；状态码8（ZT8）：表示列车信号关闭（红灯）；状态码9（ZT9）：表示进站信号开放单黄灯；状态码10（ZT10）：表示进站信号开放双黄灯状态码11（ZT11）：表示出站信号开放双绿或进站信号开放绿黄；状态码12（ZT12）：表示进站信号开放引导状态码13（ZT13）：表示道岔四开或信号机灯丝断丝；状态码14（ZT14）：允许操纵继电器落下；状态码15（ZT15）：允许操纵继电器吸起；其他零散继电器的状态分别用ZT15表示继电器吸起状态，ZT14表示继电器落下状态。2．2道岔表示信息采集接口微机从DBJ，FBJ取得道岔表示信息。DBJ，FBJ的接点如下图串联连接。从DBJ的中间接点连到微机输入接口。每组道岔占一个输入口。下图中"A/B"表示A机和B机各用一组接点(下同)。

ZT1代码表示道岔定位。

ZT2代码表示道岔反位。ZT13代码表示道岔在四开状态。2．3轨道状态表示信息采集接口ZT3代码表示轨道区段空闲。ZT4表示轨道区段占用。2．4调车信号表示信息采集接口ZT5代码表示调车信号开放。ZT6表示调车信号关闭。ZT13代码表示灯丝断丝。2．5出站兼调车信号表示信息采集接口

ZT7代码表示出站信号开放(显示绿色灯光)。

ZT5代码表示开放调车信号(显示白色灯光)ZT8代码表示出站信号关闭(显示红色灯光)。

ZT13代码表示灯丝断丝。2．6进站信号表示信息采集接口

ZT7代码表示进站信号机开放通过信号(显示绿色灯光)。

ZT9代码表示进站信号开放(显示一个黄色灯光)。

ZT10代码表示进站信号开放(显示二个黄色灯光)。

XT12代码表示进站开放引导信号(显示一个引导白色灯光)。

ZT13代码表示灯丝断丝。5:双机切换及条件电源控制电路

微机接口的电源及双机切换电路本系统联锁机为双机热备系统。二台联锁机可以互为主备。为了确定双机工作状态并实现双机切换，每台联锁机各设一个"工作继电器"(A机工作继电器AGZJ和B机工作继电器BGZJ)和一个"运行继电器"(A机运行继电器AYUJ和B机运行继电器BYUJ)。由各自联锁机输出控制。AGZJ，BGZJ采用JWXC-1700继电器，微机用静态输出控制。AYUJ，BYUJ采用动态输出控制。双机工作状态的转换，通过AGZJ和BGZJ的互切实现。第五讲微机动态输出控制继电器，有两种方式。一种是采用动态继电器；另一种是通过动态板驱动直流继电器。采用动态板方式须增设两台动态稳压电源，按热备方式连接。其转换控制电路见下面的原理图。在设有应急盘的车站,AYUJ、BYUJ的KZ电源用应急盘返回的机控KZ（JKKZ）。当应急盘置于“机控”状态时给出此电源，微机运行时，YUJ吸起。当应急盘置于“应急”状态时，切断此电源。强制YUJ落下。不设应急盘的车站，YUJ用电源屏的KZ。“机控--应急”开关设在应急盘上。微机工作时置于“机控”位置。使用应急盘置“应急”位置。A、B两机的切换有自动和人工两种方式。在双机同步热备的过程中，由程序自动控制故障切换。若主机发生故障则自动转为备机工作，若备机发生故障则备机自动退出运行。人工切换是在监测机的键盘上输入切换命令，实现主备机的转换。3计算机接口的电源及双机切换电路该系统联锁机为双机热备系统，两台联锁机可以互为主备。为了确定双机工作状态并实现双机切换，每台联锁机各设一个“工作继电器”（AGZJ、BGZJ）和一个“运行继电器”（AYUJ、BYUJ），由各自联锁机输出控制。AGZJ、BGZJ采用JWXC-1700，计算机用静态输出控制。AYUJ、BYUJ采用动态输出控制。

双机工作状态的转换，通过AGZJ和BGZJ的互切实现。采用动态板方式需设两台动态稳压电源，按热备方式连接。其转换控制电路见图7：6:DS6-11型计算机联锁系统软件构成及功能

微机联锁系统的软件分为系统软件和应用软件两个层次。系统软件由三部分组成。（1）实时多任务处理程序。是系统软件的核心。完成任务调度，中断处理，时钟管理等。（2）设备管理程序。提供对外部设备，如打印机、键盘、磁盘操作的管理。（3）软件调试工具。为系统开发、调试及维护提供的工具。第六讲应用软件由站场数据库和应用程序两部分组成。站场数据库包括联锁数据库和显示数据库。站场数据库是参与联锁运算和站场图形显示的基础数据，数据库结构设计综合了各种站场情况。保证联锁程序具有通用性。专门开发的计算机辅助设计软件能够自动生成站场数据库应用软件由六个软件包组成：（1）控制显示软件包。（2）监测软件包。（3）网络通信软件包（4）联锁软件包（5）输入输出软件包。（6）安全检查程序1控制显示软件包在控制显示分机上运行。由下列程序模块组成：控制台操作信息采集程序。定时采集控制台按钮操作信号，采集周期为100毫秒。站场图形显示程序。以图形方式实时显示站场信号设备的变化，轨道占用情况等图形。鼠标操作处理程序。将鼠标操作转换成与按钮操作对应的信息。使鼠标操作具有与按钮操作等同的效果4联锁软件包联锁软件包在联锁机上运行。主要由下列程序模块组成：（1）控制台命令处理程序。控制台命令处理程序根据控制显示分机发送来的操作信息形成相应的控制台命令，如选路、重复开放信号、取消进路、人工解锁、事故解锁、引导、引导总锁闭、道岔单操单锁等命令，唤醒不同的程序模块进行相应的处理。对非法操作进行防护。（2）联锁运算程序。本系统设计了两套联锁程序。两套程序采用不同的设计方法进行联锁运算。一套联锁程序按照进路联锁表的数据结构进行运算。另一套联锁程序按照信号设备的相互关系对与之对应的数据结构进行运算。两套程序执行的结果在输出命令级进行比较，比较一致时执行输出。比较不一致，输出安全侧命令，同时给出报警标志。7：DS6-11型计算机联锁系统的故障处理1硬件故障现象：某站发生联锁A机无规律偷停。即如使用主机为A机时，有时突然倒至B机。使用主机为B时，联锁A机报警红灯亮，有时A机能自动启动，有时就彻底死机。原因：联锁A机由于雷害造成驱动模块软故障，遇电压波动时，驱动模块停止输出，联锁A机安全检查程序启动，强制联锁A机停机。处理：更换故障驱动板。现象：SⅡD闪烁，SⅡ调车信号不能开放原因：联锁机死机处理：重启A、B联锁机，恢复；现象：10#、28#、43#道岔不能转动，上行闭塞机复原不了，SI出发开放不了，10：25分停用原因：联锁机柜内驱动电源电压低，导致驱动盒不工作处理：更换工控机内部的故障电源模块第七讲2软件故障控显机软件故障，主要是站场图形显示与实时不符。现象：某站办理下行进I道通过进路，控制台显示进路正常，但列车实际进了3道。原因：由于该站使用的联锁系统为较早期的版本，程序及硬件配置较低。特别是控显机主备机同时开启，经长期运行后，产生的数据较多，造成通信紊乱。致使进路乱显示。处理:控显机采用冷备，然后定期进行倒机，（后经升级软件，该故障消失）现象：某站上行4道接车，列车顺序占用进路中的轨道电路，进入4道停车。但控制台显示8DG、10DG、及4道红光带，实际车已进标。接着值班员开放S4出发信号机，该信号机室外显示绿灯，控制台显示红灯，无进路白光带。十几秒后，8DG、10DG红光带顺序消失，4道出发进路白光带及S4绿灯出现，恢复正常。原因：控显机与联锁机通信阻塞，使控制台显示滞后。处理：重新启动控显机，（经升级软件，该故障消失）由以上两例软件故障看出，定期升级软件以及硬件，会减少故障的发生频率。DS6-11的表示信息采取动态编码方式输入。输入接口和状态码输出构成闭环工作。查找表示信息故障必须把状态码输出和表示输入结合起来共同分析。当发生表示信息输入错误时，首先要判断是状态码输出故障，还是输入接口故障。状态码输出故障发生某一类或几类设备的相同状态同时失去表示，可以判定故障在状态码输出上。例如：假设所有在定位的道岔同时失去表示，可以判定是ZT1输出故障。假设所有处于关闭状态的调车信号机失去表示，可以判定是ZT5输出故障。状态码输出的故障点有：A.状态码输出板：观察状态码输出板指示灯，正常应闪光。如不闪光，可更换状态码输出板扁平电缆：若更换状态码输出板无效，应检查连接7122板和状态码输出板的扁平电缆有无破损断线或两端的插头有无松动7122板：若扁平电缆连接正常，可更换7122板26芯电缆或组合架配线：若状态码输出板指示灯闪光正常，在接口架观测点测量。若观测不到状态码信号，应检查26芯电缆的通断，和接插件的连接情况。若观测点有状态码信号，则故障点在组合架配线输出接口故障在联锁机运行正常，且表示输入正确的情况下，值班员正常办理作业，从监测机上查看是否有命令输出，如果有命令输出但操作命令不能使相应设备动作，可以认定是输出接口故障。本系统采取动态输出。在接口架观测点，用示波器观察，在计算机有输出时可以看到脉冲宽度200毫秒的方波信号。用电压表测量，为11～13V左右的

动电压。JPXC-1000继电器1、4线圈电压应大于16V。查找输出接口故障点步骤：(1)输出板是输出接口的主要故障点。确定输出接口故障后，应首先用确认是好的输出板更换机架上怀疑有故障的输出板。(2)更换输出板后，在有输出命令时，看输出板指示灯是否闪光。若输出板指示灯不闪光，说明命令没有发送到输出板。(3)有输出命令时，输出板指示灯不闪光，此时应到监测机上查看输出命令记录，是否有命令输出。如果没有命令记录，应查找不能产生输出命令的其他原因。如果监测机有输出命令的记录，应进一步检查扁平电缆。必要时可更换7122板(4)有输出命令时，输出板指示灯闪光，说明命令已经发送到输出板，此时应观察动态盒上的指示灯。（5）有输出命令，输出板指示灯闪光的情况下，动态盒指示灯闪光，说明输出信号已经发送到动态盒。用确认好的动态盒更换原来用的动态盒。如果继电器仍然不动作，应测量继电器线圈两端电压，检查动态盒到继电器之间的配线。（6）更换动态盒后，如果动态盒指示灯仍然不闪光，说明命令没有发送到动态盒。应检查26芯电缆和组合架配线。可在接口架上的观测点观察输出信号。如果有信号，说明命令已经发送到接口架。故障在组合架配线。如果没有信号，应检查26芯电缆扁平电缆。网络故障1）更换网卡。更换网卡时，换上的新网卡必须正确设置网卡上的SW1、SW2、JP1~JP14。每个网卡的节点地址用SW2设置。单网卡和双网卡的SW1、SW2、JP1~JP14设置均不相同，须仔细对照换下的故障网卡，将欲换上的新网卡的SW1、SW2、JP1~JP14设成与更换下的故障网卡一致。网络故障1）更换网卡。更换网卡时，换上的新网卡必须正确设置网卡上的SW1、SW2、JP1~JP14。每个网卡的节点地址用SW2设置。单网卡和双网卡的SW1、SW2